本发明涉及视觉检测，具体涉及一种线结构光传感器光平面标定误差评价方法及标定方法。
背景技术：
1、线结构光传感器，一个集成了线结构光投射器、镜头和相机的精密系统，其在三维测量、物体识别及形貌重建等领域的应用日益广泛。然而，这一高精度的传感器在投入使用前，必须经过详尽而精确的标定过程，以确保其测量的准确性和可靠性。标定工作不仅涉及相机内参矩阵和畸变矩阵的校准，更包括了对光平面参数矩阵的精确确定，这一步骤对于确保传感器能够准确捕捉并解析空间中的线结构光信息至关重要。
2、在传感器相机标定的众多方法中，无论是传统的摄像机标定方法、主动视觉摄像机标定方法，还是更为灵活的摄像机自标定方法，其目的都是为了获得尽可能准确的标定参数，以减小传感器测量误差，提高传感器测量精度。然而，即便是在这些先进的标定方法的辅助下，由于设备精度、环境干扰以及操作不当等多种因素，光平面参数矩阵的标定结果仍可能存在一定的误差。
3、这种光平面标定误差的存在，无疑会对传感器的测量精度产生直接且显著的影响。在传感器精度验证过程中，如果不能准确评价光平面的标定误差，就无法明确传感器精度误差的来源，从而无法有针对性地进行误差修正，以提高线结构光传感器的测量精度和稳定性，因此，如何评价光平面标定误差，就显得尤为重要，而目前尚没有一种行之有效的光平面标定误差评价方法。
技术实现思路
1、为了解决上述技术问题，本发明提供一种线结构光传感器光平面标定误差评价方法及标定方法，能够对光平面标定的误差进行直观评价，并利用误差评价结果优化光平面标定，有效提高了光平面标定的精度，为后续传感器精度验证提供支持。
2、为此，技术方案如下：
3、一种线结构光传感器光平面标定误差评价方法，所述光平面的标定过程如下：①通过相机获取表面投射有激光光条的靶标图像，并在靶标图像上提取激光光条中心点的像素坐标；②利用相机的标定参数，分别将光条中心点和靶标平面转换到相机坐标系下，得到相机坐标系下的光条中心点坐标和相机坐标系下的靶标平面f；③在相机坐标系下，将相机光心与各光条中心点连线，记其与靶标平面f的交点为基准点；④以所述基准点拟合光平面，获取光平面i，完成标定；
4、误差评价方法包括如下步骤：
5、s1、将相机光心与各基准点连线，其分别与所述光平面i的交点记为各基准点的理论点；
6、s2、计算各理论点与其对应的基准点之间的偏差值，或者计算各理论点在靶标图像上的反投影点与靶标图像中光条中心点之间的偏差值，以其为光平面标定的误差。
7、进一步的，所述s2计算各理论点与其对应的基准点之间的偏差值的方法为：分别计算各理论点与其对应的基准点之间的直线距离，求取全部直线距离的均值，以所述均值作为误差。
8、进一步的，所述s2计算各理论点在靶标图像上的反投影点与靶标图像中光条中心点之间的偏差值的方法为：利用重投影算法计算各理论点在靶标图像上反投影点坐标；并计算各反投影点与对应的光条中心点之间的偏差值，并求取全部偏差值的均方根，以所述均方根作为误差。
9、进一步的，调整靶标位姿，重复步骤①～③，获取多组基准点，以所述多组基准点拟合光平面。
10、进一步的，调整靶标位置时仅沿相机光轴方向平移靶标。
11、进一步的，所述调整靶标位姿的次数不少于6次。
12、进一步的，所述靶标为已知相邻特征点位置关系的平面靶标或相邻特征点具有平面关系的立体靶标。
13、进一步的，所述通过相机获取表面投射有激光光条的靶标图像的方式为，同时采集包含激光光条与靶标特征点的图像，或者分别采集激光光条、靶标特征点图像。
14、本发明还公开了一种利用线结构光传感器光平面标定误差评价方法的结论辅助进行光平面标定的方法，基于s2获得的误差值，设置偏差阈值，将偏差值超出偏差阈值的基准点删除，以剩下的基准点为拟合光平面i的基准点，进行光平面拟合。
15、本方法提供了一种切实可行的光平面标定误差评价方法，以光平面标定过程中的基准点为依据获取其在拟合光平面上的理论点，并以基准点和理论点作为标定误差评价的主体，对理论点进行偏差计算，得到光平面标定的误差值；该过程避免了在进行误差评价依据获取过程中的噪声影响，且误差评价依据的获取与光平面标定的过程重合，简化了误差评价的过程；同时，在进行传感器精度验证之前明确了光平面的标定精度，为传感器的精度验证扫除了盲区，提供了支持；
16、此外，本方法还提供了利用本误差评价方法优化光平面标定的方法，通过对得到的偏差值进行处理，筛选出误差较大的点，从基准点中删除，使用剩下的基准点进行光平面拟合，有效提高了光平面标定的精度，进而提高了线结构光传感器的测量精度。
1.一种线结构光传感器光平面标定误差评价方法，其特征在于：
2.如权利要求1所述线结构光传感器光平面标定误差评价方法，其特征在于：所述s2计算各理论点与其对应的基准点之间的偏差值的方法为：分别计算各理论点与其对应的基准点之间的直线距离，求取全部直线距离的均值，以所述均值作为误差。
3.如权利要求1所述线结构光传感器光平面标定误差评价方法，其特征在于：所述s2计算各理论点在靶标图像上的反投影点与靶标图像中光条中心点之间的偏差值的方法为：利用重投影算法计算各理论点在靶标图像上反投影点坐标；并计算各反投影点与对应的光条中心点之间的偏差值，并求取全部偏差值的均方根，以所述均方根作为误差。
4.如权利要求1所述线结构光传感器光平面标定误差评价方法，其特征在于：调整靶标位姿，重复步骤①～③，获取多组基准点，以所述多组基准点拟合光平面。
5.如权利要求4所述线结构光传感器光平面标定误差评价方法，其特征在于：调整靶标位置时仅沿相机光轴方向平移靶标。
6.如权利要求4所述线结构光传感器光平面标定误差评价方法，其特征在于：所述调整靶标位姿的次数不少于6次。
7.如权利要求1所述线结构光传感器光平面标定误差评价方法，其特征在于：所述靶标为已知相邻特征点位置关系的平面靶标或相邻特征点具有平面关系的立体靶标。
8.如权利要求1所述线结构光传感器光平面标定误差评价方法，其特征在于：所述通过相机获取表面投射有激光光条的靶标图像的方式为，同时采集包含激光光条与靶标特征点的图像，或者分别采集激光光条、靶标特征点图像。
9.利用如权利要求1～8所述任一线结构光传感器光平面标定误差评价方法的结论辅助进行光平面标定的方法，其特征在于：